深孔切削循環(huán)指令在UG中的應(yīng)用技巧

1、排屑主要是依靠鉆屑在鉆頭螺旋槽中的流動(dòng)來(lái)保證的。因此深孔加 工，特別是長(zhǎng)徑比較大的深孔，為 保證順利打斷并排出切屑，應(yīng)優(yōu)先 采用g83指令。深孔切削循環(huán)指令在ug中的應(yīng)用技巧二、自動(dòng)編程這里以u(píng)gnx4為例，其鉆孔參 數(shù)設(shè)置對(duì)話(huà)框如圖3所示。 南昌理工學(xué)院 張克義 張?zhí)m 南昌科技職業(yè)技術(shù)師范汪曉芳圖3 鉆孔參數(shù)設(shè)置對(duì)話(huà)1.鉆孔cycle（循環(huán)）參數(shù)循環(huán)參數(shù)包括d ep th (切削深 度)、進(jìn)給率(mmpm)、dwell(暫停 時(shí)間)、option(選項(xiàng))、cam(加工參 數(shù))、step(步進(jìn)深度)和retract(參 考高度)等。(1)depth（深度）是指零件加工表面到刀尖的 深度。單擊該

2、按鈕得到圖4所示的 對(duì)話(huà)框。一、深孔加工編程指令1.深孔加工指令格式大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都提供了深 孔加工指令，以fanuc系統(tǒng)為例， 提供了g73和g83兩個(gè)指令：g73為 高速深孔往復(fù)排屑鉆指令，g83為 深孔往復(fù)排屑鉆指令。其指令格 式為：數(shù)控加工中常 遇到深孔，如定位 銷(xiāo)孔、螺紋底孔、 挖槽加工預(yù)鉆孔等 的加工。采用立式加 工中心和數(shù)控銑床進(jìn) 行孔加工是最普通的 加工方法。但深孔加 工，則較為困難，在 深孔加工中除合理選 擇切削用量外，還需 解決三個(gè)主要問(wèn)題： 排屑、冷卻鉆頭和使 加工周期最小化。本 文作者從事ugnx加 工多年，將從編程方 面討論ugnx4 cam 軟件解決深孔加工的 問(wèn)

3、題。圖1 g73指令動(dòng)作過(guò)程g 98 g 73 x y z r q f g 99 g 83x、y待加工孔的位置；z 孔底坐標(biāo)值（若是通 孔，則鉆尖應(yīng)超出工件底面）；r參考點(diǎn)的坐標(biāo)值（r點(diǎn)高 出工件頂面35mm）；q每一次的加工深度； f進(jìn)給速度（mm/min）；g98鉆孔完畢返回初始 平面；g99鉆孔完時(shí)返回參考平 面（即r點(diǎn)所在平面）。2.深孔加工的動(dòng)作深孔加工動(dòng)作是通過(guò)z軸方向 的間斷進(jìn)給，即采用啄鉆的方式實(shí) 現(xiàn)斷屑與排屑的。雖然g73和g83 指令均能實(shí)現(xiàn)深孔加工，而且指令 格式也相同，但二者在z向的進(jìn)給 動(dòng)作是有區(qū)別的，圖1和圖2分別是 g73和g83指令的動(dòng)作過(guò)程。圖4 cycle深

4、度對(duì)話(huà)框(2)進(jìn)給率（進(jìn)給速度f(wàn)）單擊該按鈕，設(shè)置刀具的進(jìn)給 速度，如圖5所示。圖2 g83指令動(dòng)作過(guò)程從圖1和圖2可以看出：執(zhí)行g(shù)73指令時(shí)，每次進(jìn)給后令刀具退 回一個(gè)d值（用參數(shù)設(shè)定）；而g83 指令則每次進(jìn)給后均退回至r點(diǎn)， 即從孔內(nèi)完全退出，然后再鉆入孔 中。深孔加工與退刀相結(jié)合可以破 碎鉆屑，令其小得足以從鉆槽順利 排出，并且不會(huì)造成表面的損傷， 可避免鉆頭的過(guò)早磨損。g73指令雖然能保證斷屑，但圖5 cycle進(jìn)給率對(duì)話(huà)框(3)dwell(暫停時(shí)間)是指刀具在鉆削到孔的最深 處時(shí)的停留時(shí)間。單擊該按鈕，得 到圖6所示的對(duì)話(huà)框。高度上刀具可以在任何位置平移，而不會(huì)與工件或夾具發(fā)生碰撞

5、；最 小間距是指參考高度為開(kāi)始一個(gè)刀 具路徑前刀具回縮的位置，參考高 度應(yīng)高于下刀位置；下刀位置是指 當(dāng)?shù)毒咴谙碌段恢弥舷瓤焖傧?降，當(dāng)下降到該位置后再以慢速接 近工件；工件頂面是指工件上表面 的高度值。開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，將鉆屑切斷或熔化。因此，在必要時(shí)應(yīng)暫停加工來(lái)清理吹 凈鉆屑。4.實(shí)例演示ugnx4的編程 技巧以如圖11所示為例，其加工 工藝一般是先加工直徑為20mm的 孔，再鉆底部直徑為10mm的孔。然 而用g83指令加工底部直徑為10mm 的深孔時(shí)，將在直徑20mm的長(zhǎng)度 上造成較大的時(shí)間浪費(fèi)。圖6 cycle dwell對(duì)話(huà)框(4)option（選項(xiàng)）循環(huán)參數(shù)用于使用標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)， 其功能取決

6、于后置處理器。(5)cam（加工參數(shù)）除了標(biāo)準(zhǔn)鉆，沉孔外都需要 設(shè)置cam參數(shù)，如圖7所示。單擊 該按鈕，將產(chǎn)生一條包含該正整數(shù) 的cycle語(yǔ)句。圖7 cycle cam對(duì)話(huà)框(6)rtrcto（退刀參數(shù)）退刀距離是沿刀軸方向測(cè)量 的、從零件表面到退刀點(diǎn)的距離， 設(shè)置如圖8所示。圖11 臺(tái)階孔鑒于存在上述幾個(gè)缺陷， 我們將鉆孔參數(shù)設(shè)置對(duì)話(huà)框中的 depth（深度）參數(shù)設(shè)置成65，而 step（步進(jìn)深度）的參數(shù)設(shè)置成 10，dwell設(shè)置成0（即不延時(shí)）， 則產(chǎn)生如下程序：%n0010 g40 g17 g90 g70n0020 g91 g28 z0.0:0030 t00 m06n0040 g0

7、 g90 x0.0 y0.0 s1000m03n0050 g43 z50. h00 m08n0060 g83 x0.0 y0.0 z-65. r5. f40. q10.n0070 g80n0080 g0 z50. n0090 m09n0100 m02% 從上面程序中可以看出，第一次啄鉆深度即達(dá)z-65的位置，使整 個(gè)加工過(guò)程的時(shí)間縮短。但因沒(méi)有 延時(shí)，故需手工對(duì)程序進(jìn)行修改。圖10 drilling對(duì)話(huà)框進(jìn)給率輸入s和f值。機(jī)床輸入冷卻開(kāi)、關(guān)。3.自動(dòng)編程產(chǎn)生的程序段由圖3對(duì)話(huà)框中設(shè)定參數(shù)值所 產(chǎn)生的程序段為：n110g98g83z-150.r2.q5.f90 比較對(duì)話(huà)框設(shè)定參數(shù)與所產(chǎn)生的程序

8、段，可以看出： (1)程序段中產(chǎn)生了第一次啄鉆深度值q5，“以后每次啄鉆深度 值”和“啄鉆間隙值”兩參數(shù)不起 任何作用；(2)g73和g83指令在鉆孔時(shí)孔 底動(dòng)作均為快速返回，不會(huì)產(chǎn)生暫 停的動(dòng)作，即dwell設(shè)定值在此程 序段中沒(méi)有得到體現(xiàn)。而在實(shí)際加 工中，當(dāng)鉆頭退出時(shí)，鉆屑在冷卻 液沖刷下會(huì)落入孔中。這種情況尤 其會(huì)發(fā)生在對(duì)鋼料的加工中。當(dāng)鉆 頭再次進(jìn)入后，它將撞擊位于孔 底部鉆屑。鉆屑在刀具的作用下 圖8 cycle rtrcto對(duì)話(huà)框(7)step（步進(jìn)深度）tep是指相鄰兩次鉆削深度的 增量，單擊該按鈕，得到圖9的對(duì) 話(huà)框，輸入17個(gè)非零步進(jìn)深度 增量。圖9 設(shè)置step的對(duì)話(huà)框2

9、.main參數(shù)根據(jù)孔加工方式的不同，可 設(shè)置的參數(shù)個(gè)數(shù)也不同，如圖10所 示。各參數(shù)的含義如下：避讓安全高度是指在此cad/cam與制造業(yè)信息化2007年第5期本文對(duì)自由曲面多軸加工行切法產(chǎn)生的殘脊高度建立了數(shù)學(xué)模型，并介紹了基于mastercam多軸加工方法的行距控制機(jī)理。文中尤其對(duì)五軸加工進(jìn)行了較為詳細(xì)的論述，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有相當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)意義。基于mastercam的自由曲面多軸數(shù)控加工的行距分析與控制 江蘇技術(shù)師范學(xué)院機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院 施曉芳一般曲面零件的數(shù)控加工通常采用球頭銑刀。球頭銑刀加工曲面時(shí)多按行切法加工，即銑刀沿坐標(biāo)軸 方向或參數(shù)軸方向?qū)η嬉恍幸恍羞M(jìn)行加工，每加工 完一行后，銑刀

10、移動(dòng)一個(gè)行距，直至將整個(gè)曲面加工 完畢。切削點(diǎn)的行距的大小直接影響曲面的加工精度 與加工效率。行距值小于實(shí)際切削寬度將使加工時(shí)間 增加，同時(shí)還導(dǎo)致編程效率的下降及程序的膨脹。行 距值大于刀具的實(shí)際切削寬度時(shí)，曲面的表面殘脊高 度增大，使表面粗糙度值和誤差增大。圖2 不同刀具半徑的殘脊高度一、曲面三軸數(shù)控加工行切法分析1.曲面三軸數(shù)控加工行切法產(chǎn)生的殘脊高度用球頭銑刀對(duì)曲面進(jìn)行行切法加工時(shí)，會(huì)在加工 表面留下一段較為明顯的殘脊高度(scallop height)， 見(jiàn)圖1中的h。(1)加工凸曲面殘脊高度的分析 如圖1所示，對(duì)于凸曲面，a、b、g為刀位點(diǎn)，可取a點(diǎn)或b點(diǎn)的曲率半徑近似作圓，殘脊高度的分析 如下：h=of-fc-od圖1 三軸聯(lián)動(dòng)加工凸曲面的殘脊高度分析一般只需要在鉆至較深的位置時(shí)插入g04 p2000程序段(延時(shí)2秒)，使 鉆頭在r點(diǎn)延時(shí)足夠的時(shí)間，以充 分冷卻鉆頭，保證鉆頭有足夠的耐 用度。以加工中心mvc800加工中心 為例，修改的程序如下，加工一 次成功。%n0040 g0g90x0.0y0.0s1000m03n0050 g43z50 h00m08n0060 g83x0.0y0.0z-65.r5.f40.的孔加工有著本質(zhì)的區(qū)別、它更合理，能夠保證合理的精度，滿(mǎn)足加 工的需要。通過(guò)在cam中合理地設(shè) 置